РОТОРНЫЙ АППАРАТ Российский патент 2004 года по МПК B01F7/28 B01F7/00 B01F3/08 

Изобретение относится к устройствам для создания импульсных колебаний в проточной жидкой среде и может быть использовано для интенсификации процессов эмульгирования, абсорбции и других в системах "жидкость-жидкость".

Известен роторный аппарат, содержащий корпус с патрубками входа и выхода среды, концентрично установленные в нем ротор и статор с каналами в боковых стенках, камеру озвучивания и привод, каналы в стенке статора выполнены переменного сечения с чередующимися сужениями и расширениями (А.с. СССР 1389830, В 01 F 7/28, 1988 г). Недостатком этой конструкции является то, что в ней происходит недостаточно интенсивная кавитационная обработка среды, т. к. кавитация возбуждается в основном только за счет перекрытия отверстий статора.

Наиболее близким к изобретению по получаемому эффекту является роторный аппарат, содержащий концентрично размещенные в рабочей камере ротор и статор с отверстиями на боковой поверхности, патрубки входа и выхода среды, отверстия ротора и статора выполнены в форме треугольников, и в камере напротив отверстий статора расположены вертикальные стержни (А.с. СССР 1169721, В 01 F 7/28, 1985 г.). В этой конструкции стержни используют остаточную кинетическую энергию струй, преобразуя ее в энергию гидродинамической кавитации. Основной недостаток этой конструкции заключается в том, что скорость струи, выходящей из отверстий статора в рабочую камеру, резко падает, кинетическая энергия ее значительно уменьшается, и, как следствие, интенсивность гидродинамической кавитации незначительна. Кроме того, т.к. стержни установлены в камере, кавитационной обработке подвергается значительный объем рабочей среды. Все это приводит к снижению эффективности работы аппарата при проведении процессов в системе "жидкость-жидкость".

Техническая задача изобретения - интенсификация процесса эмульгирования.

Поставленная техническая задача изобретения достигается тем, что в роторном аппарате, содержащем корпус с патрубками входа и выхода среды, концентрично установленные в нем ротор и статор с каналами в боковых стенках цилиндров, камеру озвучивания, привод, в канале статора установлены один или несколько вертикальных стержней.

Аппарат, отличается тем, что стержни в канале статора расположены горизонтально.

Аппарат, отличается тем, что в канале статора вертикальные стержни чередуются с горизонтальными.

На фиг.1 изображен роторный аппарат, продольный разрез; на фиг.2 - канал статора с вертикальным расположением стержней; на фиг.3 - канал статора с горизонтальным расположением стержней; на фиг. 4 - канал статора с чередующимися вертикальными и горизонтальными стержнями.

Роторный аппарат содержит корпус 1 с патрубком 2 выхода среды, крышку 3 с патрубком входа 4, статор 5 с каналами 6 в боковых стенках, ротор 7 с каналами 8 в боковых стенках, камеру озвучивания 9, образованную корпусом 1, крышкой 3 и статором 5, стержни 10 в канале статора 5. Роторный аппарат работает следующим образом. Обрабатываемая среда поступает через патрубок 4 под давлением в полость ротора 7. Затем через каналы 8 ротора 7 и каналы 6 статора 5 проходит в камеру озвучивания 9 и выводится из аппарата через патрубок 2.

Одним из основных факторов, интенсифицирующих процессы эмульгирования, абсорбции и т.д. в системах "жидкость-жидкость", являются возбуждаемые в обрабатываемой среде кавитация и турбулентные пульсации.

Скорость среды в каналах статора намного больше скоростей в полости ротора и в камере озвучивания, поэтому для увеличения кинетической энергии, затрачиваемой на возбуждение кавитации, кавитирующие стержни следует устанавливать в каналах статора.

При обтекании потоком жидкости стержней в канале статора, имеющего небольшой объем по сравнению с камерой озвучивания, возбуждается интенсивная гидродинамическая кавитация. Таким образом создаются условия для интенсификации процесса эмульгирования, абсорбции и т. д. Кроме того, размещение стержней в канале статора приводит к изменению вдоль его оси площади поперечного сечения потока, что вызывает изменение скорости движения среды и способствует возникновению турбулентных пульсаций с произвольно направленными векторами скоростей, вихревых токов жидкости.

Если длина канала статора позволяет, то в нем рекомендуется установить несколько стержней, расположив их вертикально, как изображено на фиг.2, или горизонтально, как показано на фиг.3. Горизонтальное или вертикальное расположение кавитирующих стержней определяется удобством изготовления и сборки конкретной конструкции роторного аппарата. Для увеличения степени турбулизации потока рекомендуется чередовать вертикальные и горизонтальные стержни, как показано на фиг.4, однако такое техническое решение усложняет конструкцию аппарата и его сборку.

Изобретение относится к устройствам для создания импульсных колебаний в проточной жидкой среде и может быть использовано для интенсификации процессов эмульгирования, абсорбции и других в системах "жидкость-жидкость". Техническая задача изобретения - интенсификация процесса эмульгирования. Роторный аппарат содержит корпус с патрубками входа и выхода среды, концентрично установленные в нем ротор и статор с каналами в боковых стенках цилиндров, камеру озвучивания и привод. В канале статора установлены один или несколько вертикальных стержней. В канале статора установлены несколько горизонтальных стержней. В канале статора вертикальные стержни чередуются с горизонтальными. 3 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Роторный аппарат, содержащий корпус с патрубками входа и выхода среды, концентрично установленные в нем ротор и статор с каналами в боковых стенках цилиндров, камеру озвучивания, кавитирующие стержни, привод, отличающийся тем, что один или несколько кавитирующих стержней установлены в каналах статора.2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что стержни установлены вертикально.3. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что стержни установлены горизонтально.4. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что в канале статора вертикальные стержни чередуются с горизонтальными.